Podstawowe zasoby
środowiska
przyrodniczego
Wykład 2
Podstawowe zasoby
środowiska
przyrodniczego
Wykład 2
Co to są zasoby?
Według Encyklopedii Ekonomicznej – termin
Zasób
określa poziom danej zmiennej w określonym
momencie.
A zatem praktycznie wszystko co można w jakiś sposób
zmierzyć można traktować jako zasób.
W teorii ekonomii odpowiednikiem zasobów są czynniki
produkcji. W ujęciu klasycznym zasoby (czynniki
produkcji) w skali całej gospodarki dzielą się na trzy
główne kategorie:
kapitał
- Zasób kapitału rzeczowego, czyli wszystkich
dóbr przyczyniających się do produkcji kolejnych dóbr i
usług, (np. kapitał finansowy)
ziemia
- Jest czynnikiem produkcji dostarczanym przez
naturę;
praca
(zasób siły roboczej)- Jest to ogół pracujących (lub
poszukujących zatrudnienia) ze swoimi
umiejętnościami.
Współcześnie do tych trzech czynników dodawany
jest czwarty -
wiedza techniczna i organizacyjna
(informacja
) –
od których uzależniony jest rozwój o
charakterze jakościowym
W naszym przypadku zajmiemy się jednym z tych
czterech zasobów związanych z ziemią tj.
zasobami
środowiska przyrodniczego.
Zasoby środowiska przyrodniczego są niezbędne –
jako tworzywo, surowiec dla produkcyjnych działów
gospodarki – rolnictwa i przemysłu, których finalnym
produktem jest produkt materialny.
W przypadku usług mają one mniejsze znaczenie,
gdyż wytworem usług jest produkt niematerialny,
chociaż w procesie „produkcji” używa się produktów
materialnych.
Pytanie?
Czy wiemy, jakimi dysponujemy
zasobami środowiska przyrodniczego
?
Odpowiedź brzmi: i tak i nie
Zasoby, zwłaszcza w odniesieniu do całego świata
mają
charakter szacunkowy – przybliżony.
Jednocześnie dane te mają
charakter zmienny
,
bowiem:
z jednej strony następuje
wyczerpywanie się
dotychczas eksploatowanych zasobów,
z drugiej strony następuje zarówno
odkrywanie
nowych złóż,
jak też
nowe techniki wydobywcze
umożliwiają wykorzystanie tych zasobów
, których
wcześniej nie można było eksploatować lub po
prostu było to nieopłacalne ekonomicznie.
Raporty Klubu Rzymskiego - szczególnie I raport
pt. „Granice wzrostu” z początku lat 70. XX w.
zakładał, że w połowie lat 90. wyczerpaniu ulegną
wszystkie podstawowe surowce naturalne, a
zwłaszcza ropa naftowa.
Tymczasem mamy już 2010 rok i „scenariusz” ten
na szczęście się nie sprawdził.
Ale nie ma wątpliwości, że w którymś momencie
zasoby te muszą ulec wyczerpaniu, zwłaszcza w
sytuacji stale wzrastających potrzeb (wzrost
liczby ludności, poziomu rozwoju a tym samym
aspiracji społeczeństw – przykład Chiny), za
którymi idzie także ich wydobycie.
Klasyfikacje zasobów – podział funkcjonalny:
I.
Niewyczerpywalne
- nie zmieniane przez użytkowanie (energia
słoneczna)
- zmieniane przez użycie (powietrze)
II.
Wyczerpywalne
- Nieodnawialne - może się wyczerpać i nie ma
zdolności odnowienia (surowce mineralne)
- Odnawialne – może się wyczerpać, ale ma
zdolność odnowienia (fauna, flora)
- Częściowo odnawialne - może się wyczerpać, ale
możliwe jest częściowo odnowienie (gleba,
mikroklimat)
Zasoby nieodnawialne
Podstawowe znaczenie dla działalności gospodarczej
człowieka od tysięcy lat miały surowce kopalne
(nieodnawialne). Surowce te stanowią dużą grupę w
ramach których wyodrębnić można:
Surowce energetyczne,
Surowce metaliczne,
Surowce niemetaliczne.
Surowce energetyczne
Mają podstawowe znaczenie, gdyż proces spalania
jest główną siłą napędową naszej cywilizacji –
zarówno dla gospodarki, jak i gospodarstw
domowych – wykorzystywaną do:
Produkcji energii elektrycznej,
Napędu środków transportu,
Udziału (bezpośredni lub pośredni) w praktycznie
wszystkich procesach produkcyjnych.
Do surowców energetycznych należą:
Ropa naftowa,
Gaz ziemny,
Węgiel kamienny i brunatny,
Pierwiastki promieniotwórcze.
Ropa naftowa
Ropa naftowa jest ciekłą, kopalną mieszaniną
węglowodorów, powstała najprawdopodobniej przez
przeobrażenie szczątków roślinnych i zwierzęcych
nagromadzonych wraz z drobnymi okruchami
mineralnymi w osadach morskich.
Przemysłowe wydobycie ropy nastąpiło od połowy
XIX w. (kopalnia ropy w Bóbrce w 1854 r.).
Przez długie lata głównym obszarem wydobycia były
Stany Zjednoczone – w 1913 r. światowe wydobycie
wynosiło 54 mln t. a głównymi producentami byli:
Stany Zjednoczone – 63%
Rosja – 17%
Meksyk – 7%
oraz w mniejszych ilościach: Rumunia, Austro-
Węgry, Indonezja i Iran
W późniejszym okresie ropę naftową odkryto na
innych terenach, zwłaszcza: na Bliskim Wschodzie, w
Ameryce Południowej, Afryce, Europie.
Największe zasoby i główne miejsca wydobycia
znajdują się w:
Afryce
(Nigeria, Angola, Libia, Tunezja, Algieria)
Ameryce Północnej
(Meksyk - na półwyspie Jukatan i
nad Zatoką Meksykańską, Stany Zjednoczone - nad
Zatoką Meksykańską, w Kalifornii oraz na Alasce)
Ameryce Południowej
(Wenezuela, Brazylia)
Azji
(w Rosji – Zagłębie Wołżańsko-Uralskie, Zagłębie
Zachodniosyberyjskie, Kazachstan, Turkmenistan i
Azerbejdżan, Indonezja, Chiny).
Europie
– (Wielka Brytania, Norwegia - dno Morza
Północnego)
Rejonie Zatoki Perskiej
(Arabia Saudyjska, Iran, Irak,
Kuwejt, Zjednoczone Emiraty Arabskie)
Światowe zasoby ropy naftowej szacowane są na
140 mld ton (dane z 2006 roku).
Dla porównania zasoby szacowano:
1970 r.
73 mld ton,
1980 r.
90 mld ton,
1990 r. 135,5 mld ton
Przy aktualnej produkcji starczy to na co najmniej
40 lat.
Znaczenie ropy naftowej jest tym większe, że jego
znaczenie nie ogranicza się wyłącznie do roli
surowca energetycznego, ale ma podstawowe
znaczenie w przemyśle chemicznym czy
farmaceutycznym.
Gaz ziemny
Gaz ziemny
- zwany również błękitnym paliwem –
to paliwo kopalne pochodzenia organicznego -
głównym składnikiem ponad 90% gazu ziemnego
jest metan. Oprócz niego mogą występować
niewielkie ilości etanu, propanu, butanu i innych
związków organicznych.
Pokłady gazu ziemnego występują samodzielnie
lub towarzyszą złożom ropy naftowej (w
mniejszym stopniu węgla kamiennego).
W światowym wydobyciu gazu ziemnego w
r. przodowały:
Państwo
Wydobycie w mld m³
3 300,0
1
765,6
2
696,3
3
214,5
122,2
5
77,5
6
72,6
7
72,6
8
70,95
9
67,65
Zasoby gazu ziemnego na świecie w miliardach
metrów sześciennych w roku
:
PaństwoZasoby w mld m³
154 248
1
47 544
2
22 988
3
14 392
6 198
5
6 002
6
5 021
4 520
4 177
9
3 509
10
3 107
Węgiel kamienny i brunatny
Węgiel kamienny – jest to skała osadowa
pochodzenia roślinnego, zawierająca 75-97%
pierwiastka węgla, powstała głównie w karbonie (
) ze szczątków roślinnych, które
bez dostępu tlenu uległy uwęgleniu.
Węgiel brunatny to także skała osadowa
pochodzenia roślinnego powstała w trzeciorzędzie
(erze kenozoicznej) ze szczątków roślin obumarłych
bez dostępu powietrza. Zawartość węgla 62-75%.
Charakteryzuje się znacznym zawodnieniem, niską
spoistością oraz wysoką zawartością siarki (ok. 2%).
Węgiel brunatny jest obecnie najtańszym źródłem
energii (około 19 USD/MWh), co stanowi około 65%
kosztów energii uzyskiwanej z węgla kamiennego).
Węgiel kamienny wydobywany jest obecnie w 58
krajach – czyli należy do najbardziej
rozpowszechnionych surowców energetycznych
W
r. światowe wydobycie węgla kamiennego
przekroczyło 3,6 mld ton,
1.
Chiny (1,1 mld ton, razem z
),
2.
USA (1,0 mld ton),
3.
Indie (335 mln ton),
4.
Australia (260 mln ton),
5.
RPA(220 mln ton),
6.
Rosja (180 mln ton),
7.
Polska (105 mln ton),
8.
Indonezja (103 mln ton),
9.
Ukraina (85 mln ton)
10.
Kazachstan (75 mln ton).
Światowe zasoby to ok. 1,1 bln ton (czyli wystarczy
go na ponad 200 lat).
Największe złoża:
1. Rosja (zagłębie: Peczorskie, Kralskie,
Czeremchowskie, Abakańskie, Kuxnieckie)
2. Indie (zagłębie: Damodar w płn – wsch. części
kraju)
3. Chiny (zagłębie: Fushun, Fuxin, Benxi – w płn. –
wsch. części Chin, oraz Detong, Hebei, Hagang)
4. USA (zagłębie środkowoappalachijskie – Wirginia
i Kentucky; północnoappalachijskie – Pensylwania;
południowoappalachijskie – Alabama;
środkowowschodnie – Illinois, Ohio, Indiana)
5. RPA (Transwal i Natal)
6. Australia (Wielkie góry Wododziałowe)
7. Ukraina (zagłębie Donieckie)
Spalaniu węgla towarzyszy emisja pyłów i
szkodliwych gazów. W przypadku braku urządzeń
oczyszczających spalenie 1 mln ton węgla
kamiennego średniej jakości powoduje emisję
około 20 000 t pyłów, 35 000 t SO2, 6000 t NOx, a
także 2 mln ton CO2. Poza tym na wysypiska
trafia około 300 000 ton popiołów.
Węgiel brunatny
Panuje spadkowa tendencja wydobycia.
Światowe wydobycie węgla brunatnego wyniosło
w 2001 r. 880 mln ton.
Przodowały w nim
(175 mln ton),
(83 mln ton),
(67 mln ton),
(63 mln ton),
(61 mln ton)
(57 mln ton).
Ranking ten nie uwzględnia
, ponieważ
chińskie źródła
podają wydobycie
węgla brunatnego wraz z wydobyciem
.
Światowe złoża szacuje się na 524 mld t (1994),
największe z nich występują na obszarach:
Niemiec (Nadreńskie Zagłębie Węgla Brunatnego,
Saskie Zagłębie Węglowe, Łużyckie Zagłębie
Węglowe), Rosji (Zagłębie Kańsko-Aczyńskie,
Podmoskiewskie Zagłębie Węglowe), Rumunii,
Czech (Północnoczeskie Zagłębie Węglowe), USA,
Kanady, Australii i Indii.
Pierwiastki promieniotwórcze
Do celów energetycznych używa się izotopu
Uranu235 stanowi on tylko 0,7% wszystkich złóż
tego pierwiastka. Na całą resztę składa się przede
wszystkim uran238.
Z jednej tony uranu235 można uzyskać więcej
energii niż z 12 milionów baryłek ropy naftowej,
tylko 800 gram uranu potrafi wytworzyć tyle
samo energii co 2000 ton węgla kamiennego.
WYDOBYCIE RUD URANU NA ŚWIECIE w
2002 roku
Świat
35,7 tys. t (w przeliczeniu na
czysty pierwiastek)
Kanada
12,5
Australia
7,2
Niger
3,1
Kazachstan
2,8
Rosja
2,5
Namibia
2,3
Uzbekistan
2,0
USA
1,0
Największe złoża rud uranu znajdują się w:
), Północnej
,
,
w
,
.
Surowce metaliczne
Rudy żelaza – W skorupie ziemskiej występuje w ilości
ok. 6% , głównie w postaci minerałów zarówno w
skałach magmowych i metamorficznych (magnetyt,
hematyt), jak i osadowych (syderyt). Rud żelaza jest
więcej jednak gospodarcze znaczenie mają:
-
Magnetyt (45-70% Fe),
-
Hematyt (30-65% Fe),
-
Syderyt (25-40% Fe),
-
Limonit (22-25% Fe).
Stanowi podstawowy materiał stosowany w
przemyśle, ważny materiał konstrukcyjny w
budownictwie.
Praktycznie na każdym kroku spotykamy się
przedmiotami zawierającymi ten metal.
Występowanie złóż rud żelaza
- Chiny: okolice Anszan (Liaoning), pn. część
prowincji Hebei, złoże Bayan Obo (Mongolia
wewnętrzna), Panzhihua (Syczuan), Ma'an Shan
(Anhui), Shilu na wyspie Hainan;
- Brazylia: rejon Belo Horizonte (Minas Gerais),
Serra dos Caraja (Para);
- Australia: część zachodnia (Yampi Sound,
Koolyanobbing i pasma górskie Hamarsley,
Ophthalmia i Pilbara), Middleback Range, Mt
Bundey i Frances Creek;
- Rosja: Kurska Anomalia Magnetyczna (ok. 80%
zasobów), Ural (główne złoże Jekaterenburskia i
Orskie), złoża angarsko-ilimskie, ałdański
(Syberia);
USA: Mesabi Range (Minesota), stan Utah,
Alabama;
- Indie: głównie stan Radżasthan, Maharasztra,
Goa, Bihar, Orisa oraz Andhara Prades;
- Ukraina: Krzywy Róg, Krzemieńczuck, Kungurak;
- Kanada: głównie półwysep Labrador, Labrador
City, Scheffersville;
- RPA: wiele złóż na całym kraju;
- Wenezuela: Wyżyna Gujańska (Bolivar);
- Szwecja: Kiruna i Gallivare;
Wydobycie
mln t
Zasoby surowej
rudy
Zawartość żelaza
Kraj
2000 2001 Rezerw
y
Baza
Rezerw
y
Baza
Chiny
224
220
25 000 50 000
7 800
15 000
Brazylia
195
200
7 600
19 000
4 800
12 000
Australia
168
160
18 000 40 000
11 000 55 000
Rosja
87
88
25 000 56 000
14 000 31 000
Indie
75
72
2 800
6 200
1 800
3 900
USA
63
60
6 900
15 000
2 100
4 600
Ukraina
56
55
22 000 50 000
12 000 28 000
Kanada
35
35
1 700
3 900
1 100
2 500
Południowa
Afryka
34
35
1 000
2 300
650
1 500
Szwecja
21
20
3 500
7 800
2 200
5 000
Kazachstan
16
15
8 300
19 000
4 500
10 000
Mauretania
12
10
700
1 500
400
1 000
Inne kraje
77
75
17 000 38 000
10 000 23 000
Świat ogółem 1 060 1 000 140
000
310 000
72 000 160 000
Inne surowce metaliczne
Miedź
– Ze względu na duże zapotrzebowanie i stosunkowo
małe zasoby naturalne stanowi materiał strategiczny.
Większość miedzi wydobywa się jako siarczek w kopalniach
odkrywkowych ze złóż
1% miedzi.
W światowym wydobyciu
miedzi w przeliczeniu na czysty
składnik, wynoszącym w
r. łącznie 13 600 tys. ton,
przodowały:
(4 900 tys. ton),
(1 000 tys. ton),
(860 tys. ton),
(840 tys. ton),
(614 tys. ton),
(500 tys. ton),
(460 tys. ton)
Zambia (430 tys. ton)
Wydobycie rud miedzi na świecie
Zasoby miedzi na globie ziemskim są szacowane
na 1,6 mld ton. Jednak na dzień dzisiejszy
opłacalność wydobycia dotyczy zaledwie 1/5 z
tych zasobów.
Najbogatsze zasoby rud miedzi znajdują się w
Chile (28%), Stanach Zjednoczonych (14%),
Federacji Rosyjskiej, Polsce i Chinach (67%).
Boksyty
- górnictwo boksytów jest najlepiej
rozwinięte w Australii - jej udział w 1995 roku w
światowej produkcji sięgał aż 39%. Największe
złoża, o dużej zawartości tlenku (do 60%), są
eksploatowane w rejonie Weipa nad Zatoką
Karpentaria, a mniejsze w rejonie Perth.
Ponad 30% światowej produkcji boksytów
przypada na kraje Ameryki Łacińskiej, zwłaszcza
na Jamajce (9,9%) i Brazylii (8%), a także na
Wenezuelę, Surinam i Gujanę
W Afryce wielkim ich producentem jest Gwinea
(12% światowego wydobycia). Udział pozostałych
państw wynosi poniżej 20%, a są wśród nich -
między innymi -Chiny, Indie Rosja, Kazachstan.
W Europie najwięcej boksytów wydobywa się w
Grecji (1,7%) i na Węgrzech (1%).
Zasoby odnawialne i nieodnawialne
.
Wobec blisko 300-letniego intensywnego
wykorzystywania zasobów przyrodniczych, nie ma
wątpliwości, że prędzej czy później zasoby
surowców kopalnych ulegną wyczerpaniu. Przebieg
procesów im towarzyszących może być bardzo
niebezpieczny począwszy od drastycznego wzrostu
cen, po możliwe konflikty zbrojne mające na celu
zagwarantowanie sobie dostępu do tych surowców.
Dlatego już dzisiaj podejmuje się działania mające
zapobiegać tym niekorzystnym zmianom, które
ogólnie określane są jako
rozwój zrównoważony
.
Rozwój zrównoważony
(inaczej trwały,
sustensywny) – (Strzelecki, 2008) to rezultat
pozytywnych zmian w poziomie rozwoju
gospodarczego i społecznego, które nie pogarszają
ani nie naruszają jakości środowiska przyrodniczego.
Jest to efekt przyjęcia filozofii (szczególnie w Unii
Europejskiej), że współczesny rozwój powinien
zostawić nienaruszony stan zasobów dla
następnych pokoleń. A tym samym rozwój
gospodarczy i społeczny powinien zostać
ukierunkowany w stronę eksploatacji zasobów
odnawialnych w skali życia pokolenia.
Stąd tendencja do:
-
szerszego niż dotychczas wykorzystania
surowców niewyczerpywalnych i odnawialnych,
-
a w przypadku surowców kopalnych - bardziej
racjonalnego wykorzystania wydobywanych
kopalin (miniaturyzacja), oraz coraz pełniejszy
recykling gotowych wyrobów w celu odzyskania
surowców.
Należy także zwrócić uwagę na problem
surowców ogólnie dostępnych – takich jak
woda
.
Podstawowy związek na Ziemi bez którego nie ma
życia i który praktycznie (w sposób bezpośredni
lub pośredni) jest nieodzowny w praktycznie
wszystkich procesach gospodarczych.
71% powierzchni globu pokrywają wody, dlatego
niesłusznie woda traktowana jest jako dobro
nieograniczone i ogólnodostępne – to podejście
jest całkowicie błędne.
Przyjmuje się, że do dyspozycji człowieka jest
stała ilość wody, z tym jednak, że zdecydowana
jej większość ok. 97% nie bardzo nadaje się do
użytku – woda zasolona (konieczny jest użycie
drogiego procesu odsalania).
Do wykorzystania jest (woda słodka) więc tylko ok.
3% ogólnych zasobów wody, z czego 2%
zgromadzone jest w lądolodach i lodowcach
górskich. Na lądzie podstawowym źródłem wody
pitnej są pokłady podziemne. W głębi Ziemi znajduje
się około 0,6% wody, a jedynie 0,02% wypełnia rzeki
i jeziora.
Co roku ,w postaci deszczu i śniegu, spada na
powierzchnię ziemi 113 mld m³ wody. Taka ilość w
zasadzie
zaspokajałaby potrzeby mieszkańców naszej planety,
gdyby opady były równomiernie rozłożone. Są jednak
obszary świata w których występuje chroniczny brak
wody.
Według danych Światowej Organizacji Zdrowia
(WHO/2008) około 884 milionów ludzi nie ma
dostępu do bezpiecznych źródeł wody – jest to jedna
ósma mieszkańców Ziemi – szczególnie
zamieszkałych w Afryce i Azji.
–
kobiety i dziewczynki z krajów Globalnego Południa
przebywają dziennie średnio 6 km niosąc 20 litrów wody,
by zaspokoić najbardziej podstawowe potrzeby swoich rodzin
– 3000 litrów wody zużywa się podczas przygotowania
dziennej racji żywnościowej dla jednej osoby w Europie
lub USA
– Europejczyk zużywa średnio 576 litrów wody dziennie
– 32% wody zużywa się na higienę osobistą (prysznic,
mycie zębów etc.)
– co minutę umiera 7 osób z powodu niedoboru czystej
wody lub z powodu jej złej jakości
– 8000 litrów wody zużywa się podczas produkcji jednej
pary butów
– do wyprodukowania 1 tony mięsa zużywa się 5 razy
więcej wody niż do produkcji 1 tony zboża
– 90 % wód kanalizacyjnych w krajach rozwijających się
trafia do wód powierzchniowych bez oczyszczenia
– 2400 litrów wody jest potrzebne do wyprodukowania
jednego hamburgera (150 g)
– przy zanieczyszczeniu 1 m³ wód podziemnych niezdatne
do użycia staje się 5 m ³
Drugim nie mniej ważnym problemem oprócz
kwestii ilości, jest jakość wody. Do spożycia czy do
niektórych procesów produkcyjnych (np. przemysł
spożywczy, farmaceutyczny) potrzeba bardzo
czystej wody.
Jednocześnie woda wykorzystana w wielu
procesach produkcyjnych – np. huty, przemysł
chemiczny jest bardzo zanieczyszczona, stąd
konieczność jej oczyszczania lub stosowania w
produkcji – obiegu zamkniętego.
Jakie działania są
podejmowane na świecie
mające na celu wzrost
wykorzystania surowców
energetycznych
niewyczerpywalnych i
wyczerpywalnych, ale
odnawialnych?